Són denominats estudis cromosòmics els procediments per a la determinació de les característiques cromosòmiques d’un subjecte. Hi ha diferents procediments que permeten un estudi cromosòmic més o menys detallat, però tots es basen en l’obtenció d’una mostra de cèl·lules de l’individu objecte d’estudi, una preparació especial d’aquestes cèl·lules en què s’apliquen colorants que tenyeixen els cromosomes, i la visualització amb el microscopi.
Pràcticament qualsevol cèl·lula, de qualsevol teixit, que tingui nucli serveix per a realitzar un estudi cromosòmic. Per la facilitat d’obtenció, hom sol emprar cèl·lules sanguínies, però, com que els glòbuls vermells i les plaquetes no tenen nucli, només són vàlids per a l’estudi els leucòcits o glòbuls blancs; encara més: com que, en els individus sans, les formes plenament diferenciades de leucòcits en la circulació perifèrica normalment no participen en divisions actives, hom utilitza preferentment els limfòcits —una classe de leucòcits—, perquè poden ésser induïts a dividir-se en condicions especials. Hom sol emprar també d’altres teixits dels quals fàcilment pot obtenir-se mostra, com ara la pell.
Si es tracta d’una diagnosi prenatal, hom pot recórrer a diversos procediments per a obtenir la mostra cel·lular. A partir de la desena setmana de gestació es pot efectuar una biòpsia de les vellositats corials i obtenir una mostra dels teixits que formen la placenta; entre la catorzena i la divuitena setmana de gestació, ja es pot procedir a una amniocentesi, és a dir la punció transabdominal de la matriu, per a obtenir una mostra del líquid amniòtic que envolta el fetus, del qual conté cèl·lules en suspensió; o bé a partir de la divuitena setmana, i fins al final, pot procedir-se a una funiculocentesi, és a dir una punció del cordó umbilical, sota control ecogràfic, per a obtenir sang fetal. Amb aquestes mostres es poden realitzar diverses menes d’estudis.
Un procediment simple és l’estudi de la cromatina sexual, és a dir la tinció i visualització de la porció de cromatina nuclear corresponent als cromosomes sexuals en cèl·lules que es troben en interfase. Aquest estudi es pot realitzar amb una senzilla preparació de cèl·lules de la mostra, aplicant un colorant que tenyeix específicament la cromatina del nucli cel·lular. Així, en condicions normals, hom pot observar en les cèl·lules femenines un conglomerat de cromatina, denominat corpuscle o massa de Barr, corresponent a un dels dos cromosomes X, que resta inactiu; en realitat, s’observa una massa de Barr per cada cromosoma X inactiu; en condicions normals, no se’n detecta cap en el mascle —que només en posseeix un— i se n’aprecia una en les dones; mentre que en els individus que presenten anomalies cromosòmiques d’aquest tipus se’n localitzen tantes com cromosomes X inactius tinguin. També, mitjançant una tinció amb fluorocroms, hom pot detectar una porció específica del cromosoma Y, denominada massa Y, que és útil per a diagnosticar una anomalia dels cromosomes sexuals. Això no obstant, els dos procediments esmentats només són eficaços per a la detecció d’anomalies dels cromosomes sexuals en grans masses de població, i els resultats sempre han d’ésser confirmats amb tècniques més precises. D’altra banda, l’estudi de la cromatina sexual no és considerat el mètode idoni per a la determinació del sexe, ja que té un ample marge d’error.
Un estudi més complet requereix l’obtenció del cariotip, és a dir la imatge individualitzada i ordenada de tots els cromosomes presents al nucli cel·lular. Es tracta de sotmetre la mostra cel·lular a diverses preparacions. En primer lloc, hom procedeix a practicar un cultiu cel·lular mantenint les cèl·lules en un medi que els proporcioni substàncies nutritives i en un ambient d’escalfor i humitat apte per al desenvolupament de llur metabolisme; fins i tot s’hi apliquen substàncies que estimulen la multiplicació cel·lular. Precisament, el moment idoni per a l’estudi és quan les cèl·lules es troben en procés de divisió, ja que és durant la mitosi —especialment, en la metafase— quan els cromosomes estan més condensats i la tinció en facilita l’estudi. Per això, cal esperar fins que la divisió de les cèl·lules sigui evident, generalment no menys de 72 hores, i per aplicar-hi diverses substàncies que impedeixen el desenvolupament total de la mitosi, que queda aturada en la metafase.
Per distingir amb precisió els cromosomes, després de fixar les cèl·lules i estendre-les sobre el por-taobjectes, hom procedeix a l’aplicació de colorants que s’uneixen selectivament a certs components dels cromosomes. Hi ha diversos colorants, cadascun dels quals permet d’obtenir una imatge diferent dels cromosomes. Cada colorant tenyeix determinats segments dels cromosomes, dibuixant-hi bandes; d’aquí que el procediment es denomini tècniques de bandes, o bandatge. La tècnica més emprada és el bandatge G, mitjançant la tinció de Giemsa, que permet de veure els cromosomes amb bandes fosques i clares al microscopi: les denominades bandes G. També es poden emprar d’altres tècniques, com l’obtenció de bandes Q —si s’utilitza mostassa de quinacrina per a la tinció—, que en el microscopi de fluorescència apareixen brillants; l’obtenció de bandes R, sotmetent la mostra a la calor, abans de la tinció de Giemsa; o el bandatge C, que tenyeix selectivament determinades regions d’alguns cromosomes.
Una vegada obtinguda la mostra tenyida, es procedeix a visualitzar-la al microscopi. Tanmateix, els cromosomes tenyits hi apareixen desordenats i l’estudi directe és confús. Hom recorre a diverses tècniques per a ordenar-los, comprovar-ne l’aparellament i verificar que siguin complets. A aquest fi hom pot aplicar una camera fotogràfica al microscopi i obtenir una fotografia de la preparació. Després hom retalla la imatge corresponent a cadascun dels cromosomes i obté el cariotip; llavors cal aparellar els cromosomes i situar-los segons la grandària i les característiques. Actualment hi ha centres que disposen de tècniques més perfeccionades. Per exemple, el microscopi pot connectar-se a un ordinador: les imatges de la mostra passen del microscopi a l’ordinador i, mitjançant una determinada manipulació, hom procedeix a ordenar-les en la pantalla.